数据中心大量上马100G是推动数通市场快速增长的核心力量。从2015年明确提出需求,到2016年下半年主要供应商都已确定将重心转移到100G,目前供应能力还远不能跟上需求。Finisar指出因为大规模DC向100G的切换才刚刚启动,所以40G需求还能够保持稳健。不同于运营商,大规模DC可以在后续所有的数据中心部署100G,并同步替换原有40G,而运营商不可能在如此短的时间内完成如此迅速的替换升级。
光器件数通市场规模在2012年全部OC市场占比26%,受到数据中心加速建设和升级推动,2016年数通市场已占到整个OC需求的近33%。市场格局首先表现出高度集中:Finisar以35%的份额独占鳌头,与Broadcom共同占据数通市场的近半份额。在另外的半数份额中表现出明显的分散性:Oclaro、Lumentum、应用光电、住友和光迅科技占比仅为个位,且其余部分合计占到了20%以上。在需求高企而供应能力成为瓶颈的大环境下,随着越来越多参与者进入市场,我们认为竞争格局存在优化空间,厂商份额将出现显著变动。
图表1.2015年全球数通领域光器件市场份额

现在OC供应商的产品主要面向两种需求:一是针对堆架式、高容量数据中心互联应用;另一种则是针对传统多业务应用。这可以通过将转发器从光线路系统中分离,以及在两个平台上部署一种开放式SDN架构来实现。这将通过使用户们能够仅部署其所需功能来实现成本的降低。这还将增加高容量相干DSP(数字信号处理)的体量,并显着降低成本。
那些制造其自有DSP的厂商将会变得边缘化,因为一旦将转发器从光线路系统中分离,利润将会变得非常稀薄。即使这些供应商开发专门的数据中心互联产品,如果设备市场无法满足需求或者价位,一些超大型的互联网内容提供商可能会尝试自己制造这种设备,从而完全绕过设备供应商。
正如前面所说的,很多规模较小的互联网内容提供商拥有与大型互联网内容提供商相似的需求,但也需要传统的光网系统支持许多融合分组/光功能。尽管大型互联网内容提供商拥有塑造市场的力量,可以支持规模较小的、力量较弱的互联网内容提供商,运营商中立供应商也是同样重要的,因为他们代表着绝大多数的用户。
虽然大型互联网内容提供商正在推动新的专用设备的发展,通信服务提供商们也将从中受益,因为许多由互联网内容提供商部署的基于开放式SDN的架构,也能够在传统的光网设备上进行部署。此外,由互联网内容提供商需求创造的体量增长,也将降低通信服务提供商(使用)的转发器价格。随着他们建设自己的数据中心,并将其基础架构迁移到SDN/NFV模式,他们也将从部署最佳实践中受益。
主要ICP的数据中心方案仍处在100G升级阶段,100G需求在2015年明确并启动,2016年相关100G订单开始爆发。预计2017和2018年所有大规模DC都将替换100G架构,市场处于加速增长阶段,而200G和400G也将在近两三年紧随其后。
图表2.数据中心光收发器指标的演进

从整体方案上看,2012到2015年服务器端口带宽以10G位主流,单服务器端对应一个端口,数据中心内部的交换带宽为40G,广域网的DCI互联采用多模方式。而从2016到2018年服务器端口整体将升级为25G,平均每服务器4个端口,数据中心内部交换带宽达到100G,广域网的数据中心间连接采用波分复用技术。
目前Facebook已经建立了100G数据中心,微软也部署了100GDC,Google正在部署100G且将计划部署200G;而Facebook将绕过200G直接部署400G。主要供应商虽都在相应扩充产能,但还是没有匹配需求:SourcePhotonics提升100GQSFP28模块产能至超过十万个/月;Finisar已经预售完2017年所有的QSFP28100G,Facebook和Google在光纤通讯展览和研讨会上仍表明需求大于供给。所以目前数据中心面临的主要挑战仍是追赶需求。
从收发器总规模看,2016到2022年会以38%的速度增长,达到67亿美金。主要的驱动源自新数据中心建设和存量数据中心升级;另外企业私有DC也在向100G迁移。预计在2019年和2021年,200G和400G将被逐步引入,届时叠加技术成熟和供应上升,100G价格将出现下降,增速将有所放缓,而200G以上技术的发展速度仍取决于相关器件是否能够在成本可接受范围内稳定供应。
从发货量上看,收发器市场从2016到2022的增速在56%,将超过1,300万收发模块。200G从2019年开始将部分取代100G的量。虽然增速终将放缓,但100G仍然增长明显,复合增速约在46%。更高速器件的发货量也将递进升级:200G提供了双倍带宽,功耗略有提升但总价低于两倍增长。CWDM4会引领发展,因为DC逐步向单模光纤过渡,且在光纤管理上更加高效。400G开始发布,其低供应量和高价格会使得200G接受度更广,随之而来的技术成熟将进一步推动升级。
从光网络发展趋势看,单模收发器与单模光纤已经逐步成为主流,CWDM4是100G单模采纳的主要协议,后续将持续上量,发货量有望从2017年的1百万上升到2022年的600万片。PSM4使用8根单模光纤;而CWDM4只用两根,光纤利用率明显提升,因此PSM4的市场份额将缩减。CWDM4和200G的发布,都会100GPAM4在数据中心内的增长形成压力,其在2019年达到200万片的规模后,预计将逐步下滑。
多模收发器和光纤在海外存在路径依赖,仍具有成本优势。2019年之前短程互联需求持续,SR4有望快速增长,到2019年接近一百万的发货量,占据大部分存量多模光纤网络。2019年随着200G发布,SR4的比重会下降,保持在光纤集中的数据中心。SWDM4的增长将因为SR4将受到限制,借助其在光纤
利用率上的优势,SWDM4多数用于企业私有DC。收发器需求会持续增长,供应商虽极力扩充产能但仍供不应求,这个阶段将会持续。收发器供应商技术成熟产能提升以及更多厂商加入市场将是潜在的供应短缺变动因素。在200G和400G时代,制造会分化为更多技术路径,使得供应商更难全面把握需求,除了需要满足老DC向200G和400G升级,同时还要跟进100G已有的增长和新建数据中心的替换,在很长一段时间内将会是100G、200G和400G并存的态势。
我们认为,数通市场区别于电信市场的关键在两方面:一是最终用户ICP具备强大的软硬件、方案设计与维护能力,这样ICP与OC厂商其实是直接采购关系,省去了系统和整机厂商环节,产业价值分配更加有利;二是数通领域OC已经呈现出明显的2到3年整体替换升级的趋势,其迭代周期已经趋近于消费电子,在需求和技术的共同拉动下,这样的趋势或将进一步强化,使得数通领域在规模和增长持续在OC市场异军突起。